CN116406700A - 一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置及方法，包括高压腔体、压力计、阀体模组和高压腔盖，所述高压腔体包括外壳、保温层、内壳、冷媒夹层、内胆和起晶石英砂，所述外壳的顶部设有法兰，所述高压腔盖安装于所述法兰，所述内壳通过保温层安装于所述外壳的内腔，所述内胆通过冷媒夹层安装于所述内壳，所述冷媒夹层设有冷媒入口和冷媒出口，所述起晶石英砂放置于所述内胆的内腔，所述压力计和所述阀体模组均安装于所述高压腔盖并与所述内胆连通。本发明对荔枝外果皮也不构成伤害，荔枝保鲜时间极大地延长，可以长达12个月，而荔枝的质地及口感基本保持不变。
Description
技术领域
本发明涉及农产品保鲜的技术领域，尤其涉及一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置及方法。
背景技术
荔枝属无患子科植物，其果实鲜美，营养丰富，深受消费者欢迎。荔枝成熟于湿热的夏季，采后代谢活动旺盛，风味极易发生变化，难以长期运输或保存，影响了荔枝的货架期以及销售市场。延长荔枝果实货架期是荔枝保鲜领域的研究热点和难点，也是荔枝产业发展亟需解决的问题，
目前，荔枝的保鲜技术主要有常温短期保鲜和零上低温保鲜两大类。常温短期保鲜主要有化学药剂防腐保鲜、涂膜保鲜、生物保鲜液保鲜、硫处理保鲜法、臭氧保鲜、热处理保鲜技术等，但这些保鲜技术存在不同程度的毒性残留问题及保鲜时间较短的问题。零上低温保鲜是主要利用浸泡冰水池给荔枝快速降温，然后直接装入泡沫箱中或者结合涂抹保鲜、生物保鲜液保鲜、气调包装保鲜等技术处理后，转入零上低温冷库中进行保存，该方法保存荔枝最长30天左右。零上低温保鲜的保鲜时间依然比较短，且保鲜过程中霉变变质的情况时有发生。专利CN102422874A涉及一种气调包装保鲜荔枝的方法，该技术将经过前处理的荔枝进行气调包装，在2-8℃下可以保藏40天以上；专利CN103564039A涉及一种荔枝常温贮藏保鲜剂及其制备的方法，该技术的保鲜剂主要由羧甲基-壳聚糖、乳酸链球菌素、那他霉素、茶多酚、ε-聚赖氨酸、柠檬酸和植酸组成，在保鲜液中浸泡处理后晾干，在常温条件下能较长时间保持荔枝果实品质和低水平褐变。气调包装保鲜技术较复杂且对包装材料的品种及性能要求较高，难以广泛应用，且保鲜的时间最长不超过40天；化学保鲜会带来残留物影响产品销售的新问题。
此外，冷冻常用于食物保鲜，但是普通的常压下的冷冻对荔枝的组织结构破坏很大，容易引起荔枝的色、香、味及质地的变化。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置及方法。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置，包括高压腔体、压力计、阀体模组和高压腔盖，所述高压腔体包括外壳、保温层、内壳、冷媒夹层、内胆和起晶石英砂，所述外壳的顶部设有法兰，所述高压腔盖安装于所述法兰，所述内壳通过保温层安装于所述外壳的内腔，所述内胆通过冷媒夹层安装于所述内壳，所述冷媒夹层设有冷媒入口和冷媒出口，所述起晶石英砂放置于所述内胆的内腔，所述压力计和所述阀体模组均安装于所述高压腔盖并与所述内胆连通。
更优的选择，所述阀体模组包括腔内液量检验管、第一阀门、第二阀门、液体注入管和连接管，所述连接管安装于所述高压腔盖并与所述内胆连通，所述腔内液量检验管和所述液体注入管均与所述连接管连通，所述腔内液量检验管位于所述液体注入管的上方，所述第一阀门安装于所述腔内液量检验管，所述第二阀门安装于所述液体注入管。
更优的选择，所述高压腔盖包括盖体、多颗螺丝和密封圈，多颗所述螺丝依次穿过所述盖体、所述密封圈与所述法兰连接。
更优的选择，还包括冷媒循环机、冷媒进料管和冷媒出料管，所述冷媒循环机通过所述冷媒进料管与所述冷媒入口连通，所述冷媒循环机通过所述冷媒出料管与所述冷媒出口连通。
更优的选择，所述冷媒入口位于所述冷媒夹层的下端，所述冷媒出口位于所述冷媒夹层的上端。
一种零度以下无冰晶荔枝保鲜方法，包括以下步骤：
S1、取适量的荔枝，对所述荔枝去除树叶和果柄，对所述荔枝进行清洗干净，得到干净荔枝；
S2、将多颗螺丝拧松，将高压腔盖从高压腔体上取下，将起晶石英砂放入所述高压腔体的内胆内，再将所述干净荔枝放入到所述内胆内，最后向所述内胆倒入荔枝贮藏液，直到所述荔枝贮藏液注满整个所述内胆为止，得到荔枝混合物；
S3、将所述高压腔盖安装于所述高压腔体，拧紧多颗所述螺丝让所述高压腔盖与所述高压腔体完全密封；
S4、打开第一阀门和第二阀门，采用注射器或者蠕动泵向液体注入管中注入所述荔枝贮藏液，直到所述荔枝贮藏液从腔内液量检验管中流出为止，再依次关闭所述第一阀门和所述第二阀门；
S5、将冷媒循环机与冷媒夹层连通，开启所述冷煤循环机，所述冷煤循环机的冷煤进入所述冷煤夹层，所述冷煤对所述荔枝混合物进行持续降温，压力计的压力数值持续升高，当所述压力数值达到稳定状态时，所述荔枝混合物的温度达到贮藏温度；
S6、所述冷媒循环机继续运行，直至所述荔枝需要从所述内胆中取出为止。
更优的选择，步骤S2中的所述干净荔枝的体积占所述内胆的容积的30％-70％。
更优的选择，步骤S2中的所述荔枝贮藏液包括水或者蔗糖溶液。
更优的选择，步骤S5中的所述贮藏温度包括-6±5℃。
更优的选择，步骤S1的所述干净荔枝在放入所述内胆前，对所述干净荔枝进行降温处理。
本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：
1、本发明一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置，构造简单、结构合理、保温性能好，制冷能耗低。
2、本发明通过一种零度以下无冰晶荔枝保鲜方法，实现了荔枝在高压及零度以下的冰-液混合态的环境进行贮藏，荔枝停止呼吸，荔枝水分无散失，荔枝酶活收到抑制，在高压的状态下，荔枝果肉中的水分不会结冰；在高压的状态下，荔枝贮藏液中所形成的冰晶松散易碎，对荔枝外果皮也不构成伤害，荔枝保鲜时间极大地延长，可以长达12个月，而荔枝的质地及口感基本保持不变。
附图说明
图1是本发明一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置的剖视图；
图2是本发明一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置的高温腔盖的俯视图；
附图中各部件的标记：1-高压腔体；101-外壳；102-保温层；103-内壳；104-冷媒夹层；105-内胆；106-高压内腔；107-冷媒入口；108-冷媒进料管；109-起晶石英砂；110-冷媒出口；111-冷媒出料管；112-法兰；2-阀体模组；201-腔内液量检验管；202-第一阀门；203-第二阀门；204-液体注入管；205-连接管；206-阀壳；3-压力计；4-高压腔盖；401-密封圈；402-通孔；403-螺丝；404-把手；405-盖体；406-阀体安装孔；407-压力计安装孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
实施例1
如图1和2所示，一种零度以下无冰晶荔枝的保鲜装置，包括高压腔体1、压力计3、阀体模组2、高压腔盖4、冷媒循环机(图中未显示)、冷媒进料管108和冷媒出料管111，压力计3安装在高压腔盖4顶部的左侧，阀体模组2安装在高压腔盖4顶部的右侧，压力计3和阀体模组2均与高压腔体1连通，高压腔盖4安装在高压腔体1的顶部，高压腔体1的下端设有冷媒入口107，冷媒入口107通过冷媒进料管108与冷媒循环机连通，高压腔体1的上端设有冷媒出口110，冷媒出口110通过冷媒出料管111与冷媒循环机连通。
高压腔体1为圆筒状，内体积为0.5-1000L，壁厚约为内径的1/10至1/2，，可以承受压力范围：3～100Mpa，用于容纳荔枝和荔枝贮藏液；压力计3上安装有安全阀，用于测量高压腔体1的内部气压；阀体模组2用于注入荔枝贮藏液，排出保鲜装置内部的空气；高压腔盖4与高压腔体1形成密封空间，可以承受压力范围：3～100Mpa；冷媒循环机的功率为300-7000瓦，用于回收和冷却冷媒，可以在现有市场上购买所得；冷媒进料管108用于冷媒循环机对高压腔体1输送冷媒；冷媒出料管111用于将使用过的冷媒传输到冷媒循环机内。冷媒为乙二醇-水混合溶液，乙二醇和水的比例优选地3：7至4：6。
高压腔盖4包括盖体405、10颗螺丝403和密封圈401，阀体模组2包括腔内液量检验管201、第一阀门202、第二阀门203、液体注入管204和连接管205，高压腔体1包括外壳101、保温层102、内壳103、冷媒夹层104、内胆105和起晶石英砂109。
盖体405上沿着圆周均匀设置了10个通孔402，10个通孔402围成环形，压力计安装孔407设置于环形内侧，压力计3安装在压力计安装孔407上，并与高压腔体1的内胆105连通，阀体安装孔406位于压力计安装孔407的右侧并位于环形内，阀体模组2安装在阀体安装孔406上，并与高压腔体1的内胆105连通。10颗螺丝403分别依次穿过盖体405的10个通孔402、密封圈401与外壳101的法兰112上的10个螺孔连接。在盖体405的左右侧壁上对称设置有把手404。外壳101的内壁上设置有保温层102，保温层102的内壁上设置有内壳103。内胆105安装在内壳103的内腔，内胆105和内壳103组成冷媒夹层104，冷媒夹层104的下端设有冷媒进口，冷媒进口依次穿过内壳103、保温层102和外壳101与外界的冷媒进料管108连通；冷媒的上端设置有冷媒出口110，冷媒出口110依次穿过内壳103、保温层102和外壳101与外界的冷媒出料管111连通。起晶石英砂109放置在内胆105的高压内腔106的底部。阀体模组2的阀壳206安装在高压腔盖4的盖体的顶部，连接管205安装在阀壳206的内部，连接管205的下端与内胆105连通，连接管205的上端分别与腔内液量检验管201的一端和液体注入管204的一端连通。腔内液体检验管的另一端穿过阀壳206与外界连通，第一阀门202安装在腔内液体检验管上。液体注入管204的另一端也穿过阀壳206与外界连通，第二阀门203安装在液体注入管204上。
盖体405采用高强度结构钢制成，用于密封高压腔体1；螺丝403用于连接盖体405和外壳101；密封圈401用于提升盖体与外壳101的密封性；腔内液量检验管201采用不锈钢制成，用于确认保鲜装置内是否已经注满荔枝贮藏液，同时确认内部空气是否完全排出；第一阀门202为高压针阀，用于防止空气从腔内液体检验管进入保鲜装置内部；第二阀门203为高压针阀，防止空气从液体注入管204进入保鲜装置内部；液体注入管204采用不锈钢制成，用于注入荔枝贮藏液；连接管205采用不锈钢制成，用于腔内液量检验管201和液体注入管204与保鲜装置的内部连通；外壳101采用高强度结构钢制成，对内部结构起到保护作用；保温层102起到保温作用；内壳103用于隔开保温层102与冷媒；冷媒夹层104用于流通冷媒；内胆105用于隔开冷媒和荔枝贮藏液，避免冷媒污染荔枝贮藏液和荔枝；起晶石英砂109为辅助起晶石英砂球，可以促进让零度以下过冷的荔枝贮藏液形成结晶，形成冰-液混合态，增大荔枝贮藏液的体积，从而增大保鲜装置内部压力。本实施例中可以向荔枝贮藏液中可以加入壳聚糖和植物多酚等成份以提高保鲜液的保鲜功能。
一种零度以下无冰晶荔枝的保鲜方法，包括以下步骤：
S1、取适量的荔枝，对荔枝去除树叶和果柄，采用自来水对荔枝进行清洗干净，得到干净荔枝，可以将干净的荔枝进入下一步工序执行；在条件充足的情况下，也可以将干净荔枝放在冰水池中冷却到10℃以下，然后将冷却后的荔枝从冰水池中捞出，将干净荔枝中的多余水分滤去，再将干净荔枝转移到下一个工序，荔枝提前降温，可以减少冷媒对荔枝降温的时间；
S2、把10颗螺丝403从高压腔盖4上拧松，并将高压腔盖4从高压腔体1上取下；将起晶石英砂109放入高压腔体1的内胆105的高压内腔106底部，再将步骤S1的干净荔枝放入到内胆105内，放入内胆105的荔枝体积约为内胆105内容积的70％，在该比例下可以降低荔枝保鲜的成本及提高内胆的空间利用率；最后向内胆105倒入荔枝贮藏液，直到荔枝贮藏液注满整个内胆105为止，荔枝与荔枝贮藏液混合得到荔枝混合物；荔枝贮藏液为浓度3％的蔗糖溶液，该蔗糖溶液为以蔗糖为溶质，以水为溶剂，蔗糖溶液的浓度可以根据荔枝的品种要求选择适合的浓度。蔗糖溶液起到防止荔枝外果皮及内果皮细胞的细胞膜破陨的作用。
S3、将高压腔盖4安装在高压腔体1顶部，将10颗螺丝403拧紧，让高压腔盖4与高压腔体1完全密封；
S4、打开第一阀门202和第二阀门203，采用注射器或者蠕动泵将荔枝贮藏液从液体注入管204向保鲜装置的高压内腔106中注入荔枝贮藏液，直到荔枝贮藏液从腔内液量检验管201中流出为止，即是荔枝贮藏液完全填满保鲜装置的,内腔，保鲜装置的内腔完全不存在空气，再依次关闭第一阀门202和第二阀门203；
S5、冷媒循环机通过冷煤进料管108和冷煤出料管111与冷煤夹层104连通，开启冷煤循环机，冷煤循环机的冷煤进入到冷煤夹层104内，冷媒的温度为-2℃(该温度下可以降低对荔枝保鲜的成本)，冷煤对荔枝混合物进行持续降温，此时压力计的压力数值持续升高，当压力数值达到稳定状态时，荔枝混合物的温度也达到贮藏温度，该贮藏温度为-5±1℃，即是此时保鲜装置的高压内腔106中荔枝处于一个稳定的-5±1℃的低温环境中；
S6、冷媒循环机持续运行，直至荔枝需要从内胆105中取出食用为止。该荔枝保鲜技术可以使得荔枝保鲜1-12个月，而荔枝的内果皮完整无损，说明荔枝贮藏液与荔枝的果肉之间没有进行物质交换，因此，荔枝的质地、口感与新鲜荔枝十分接近。
将新鲜的荔枝放入保鲜装置的腔内，拧紧高压腔盖4及针状高压阀，设置冷媒循环机的温度在零度以下，当系统达到平衡时，荔枝便处于高压及零度以下的冰-液混合态的环境中，荔枝处于零度以下，荔枝停止呼吸，荔枝水分无散失，荔枝酶活收到抑制，在高压的状态下，而荔枝果肉中无冰晶形成。在高压的状态下，荔枝贮藏液中所形成的冰晶松散易碎，对荔枝外果皮也不构成伤害，因此，荔枝保鲜时间极大地延长，可让荔枝保鲜时间可长达12个月，而荔枝的质地及口感基本保持不变。该技术及设备有助于促进荔枝产业的发展。
实施例2
本实施例中的技术特征除以下技术特征外，其他技术特征与实施例1的相同：
1、本实施例中的荔枝的体积占为内胆105的容积的比例采用30％代替70％，可以提高荔枝保鲜的效果。
2、本实施例中的荔枝贮藏液采用水代替3％的蔗糖溶液，水起到防止荔枝外果皮中的水份散失，并降低贮藏成本。
3、本实施例中的冷媒温度采用-16℃代替-2℃，提升冷媒对荔枝和荔枝贮藏液的降温速度。
实施例3
本实施例中的技术特征除以下技术特征外，其他技术特征与实施例1的相同：
1、本实施例中的蔗糖溶液的浓度采用12％代替3％。
2、本实施例中的冷媒的温度采用-6℃代替-2℃，提升荔枝和荔枝贮藏液的降温速度。
实施例4
本实施例中的技术特征除以下技术特征外，其他技术特征与实施例1的相同：
1、本实施例中的蔗糖溶液的浓度采用8％代替3％，相对于大多数的荔枝而言，在该浓度下的蔗糖溶液保鲜效果最好。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置，其特征在于，包括高压腔体、压力计、阀体模组和高压腔盖，所述高压腔体包括外壳、保温层、内壳、冷媒夹层、内胆和起晶石英砂，所述外壳的顶部设有法兰，所述高压腔盖安装于所述法兰，所述内壳通过保温层安装于所述外壳的内腔，所述内胆通过冷媒夹层安装于所述内壳，所述冷媒夹层设有冷媒入口和冷媒出口，所述起晶石英砂放置于所述内胆的内腔，所述压力计和所述阀体模组均安装于所述高压腔盖并与所述内胆连通。
2.根据权利要求1所述一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置，其特征在于，所述阀体模组包括腔内液量检验管、第一阀门、第二阀门、液体注入管和连接管，所述连接管安装于所述高压腔盖并与所述内胆连通，所述腔内液量检验管和所述液体注入管均与所述连接管连通，所述腔内液量检验管位于所述液体注入管的上方，所述第一阀门安装于所述腔内液量检验管，所述第二阀门安装于所述液体注入管。
3.根据权利要求1所述一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置，其特征在于，所述高压腔盖包括盖体、多颗螺丝和密封圈，多颗所述螺丝依次穿过所述盖体、所述密封圈与所述法兰连接。
4.根据权利要求1所述一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置，其特征在于，还包括冷媒循环机、冷媒进料管和冷媒出料管，所述冷媒循环机通过所述冷媒进料管与所述冷媒入口连通，所述冷媒循环机通过所述冷媒出料管与所述冷媒出口连通。
5.根据权利要求1所述一种零度以下无冰晶荔枝保鲜装置，其特征在于，所述冷媒入口位于所述冷媒夹层的下端，所述冷媒出口位于所述冷媒夹层的上端。
6.一种零度以下无冰晶荔枝保鲜方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取适量的荔枝，对所述荔枝去除树叶和果柄，对所述荔枝进行清洗干净，得到干净荔枝；
S2、将多颗螺丝拧松，将高压腔盖从高压腔体上取下，将起晶石英砂放入所述高压腔体的内胆内，再将所述干净荔枝放入到所述内胆内，最后向所述内胆倒入荔枝贮藏液，直到所述荔枝贮藏液注满整个所述内胆为止，得到荔枝混合物；
S3、将所述高压腔盖安装于所述高压腔体，拧紧多颗所述螺丝让所述高压腔盖与所述高压腔体完全密封；
S4、打开第一阀门和第二阀门，采用注射器或者蠕动泵向液体注入管中注入所述荔枝贮藏液，直到所述荔枝贮藏液从腔内液量检验管中流出为止，再依次关闭所述第一阀门和所述第二阀门；
S5、将冷媒循环机与冷媒夹层连通，开启所述冷煤循环机，所述冷煤循环机的冷煤进入所述冷煤夹层，所述冷煤对所述荔枝混合物进行持续降温，压力计的压力数值持续升高，当所述压力数值达到稳定状态时，所述荔枝混合物的温度达到贮藏温度；
S6、所述冷媒循环机继续运行，直至所述荔枝需要从所述内胆中取出为止。
7.根据权利要求6所述一种零度以下无冰晶荔枝保鲜方法，其特征在于，步骤S2中的所述干净荔枝的体积占所述内胆的容积的30％-70％。
8.根据权利要求6所述一种零度以下无冰晶荔枝保鲜方法，其特征在于，步骤S2中的所述荔枝贮藏液包括水或者蔗糖溶液。
9.根据权利要求6所述一种零度以下无冰晶荔枝保鲜方法，其特征在于，步骤S5中的所述贮藏温度包括-6±5℃。
10.根据权利要求6所述一种零度以下无冰晶荔枝的保鲜方法，其特征在于，步骤S1的所述干净荔枝在放入所述内胆前，对所述干净荔枝进行降温处理。
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